제레미 잉글랜드는 누구입니까? 그 질문에 대한 답이 많이 있습니다. 그는 생화학 졸업생으로 29 세 때 물리학의 조교수가되었습니다. 그는 안수받은 랍비입니다. 그는 홀로 코스트 생존자의 손자입니다. 그는 지구상의 첫 생명체의 후손입니다. 그는 또한 복잡하고 생명과 같은 행동을 나타내는 원자의 조립으로 묘사 될 수있다. 영국은 자신을 우주에서 에너지의 많은 소산자 중 하나로 묘사 할 수 있습니다. 이는 인간이 많은 천년을 요구 한 질문에 대답하는 유용한 방법 인 것 같습니다. 생명이 무엇이며 어떻게 생겼습니까?
.이 질문과 영국의 대답은 그의 새로운 책의 기초를 형성합니다. 에너지를 태우는 것이 삶의 기본 활동이라는 생각을 탐구합니다. 그러나 영국은 간단하고 깔끔한 이야기가 없다. 이것은 복잡하고 다층 주제이며 과학적 문제 이상으로 취급되어야한다고 그는 말했다. 그래서 모든 생명이 불에 타는 이유입니다 대담하게 히브리어 경전에서 아이디어를 가져와 과학을 풀기 위해 사용합니다. 그는 문화적, 종교적 전통이 오랫동안이 영토를 탐구 해 왔으며, 우리가 궁극적으로 어디에서 왔는지에 대한 문제에 대해 과학적 각도를 보완 할 수 있다고 그는 말했다. 우리가 정말로 우리 자신을 이해하고 싶다면, 그는 과학보다 더 많은 것이 필요하다고 제안합니다.
인생의 기원에 대한 아이디어를 내놓기 위해 물리와 생물학을 결합하게 된 방법은 무엇입니까?
나는 단순한 원칙의 예측 능력을 좋아했기 때문에 항상 물리학을하고 싶었습니다. 동시에, 나는 생물학에서 형태와 기능 사이의 관계에 매료되었습니다. 특히 분자 수준으로 내려갈 때 여전히 존재한다는 것을 알 때. 나는 구조적 생물학과 세포 생물학 습식 실험실에서 일하기 시작했고, 그것에 대해 매우 나빴습니다! 학부 학교를 마치고있을 때, 나는 단백질 폴딩을보고 이론적 실험실에서 일하고있었습니다. 그래서이 질문에 끌리는 것은 자연 스럽습니다.
아무도 삶에 대한 방수 정의를 생각해 내지 않았습니까?
설마. 우리는 삶의 개념을 얻습니다. “물고기가 속한 것들이 있고 나무가 그것에 속한 범주가 있다는 것을 받아들이도록합시다. 우리는 단어의 발전이 어디에서 왔는지에 대한 과학적 혈통이 없다는 것을 인정하면서도 단어를 계속 사용할 수 있습니다. 그렇습니다. 바이러스와 같은 어려운 경우가있을 것입니다. 그러나 우리는 우리에게 관심이있는 해당 범주의 사물의 속성을 최대한 활용하여 주어진 범주와 연구를 받아 들일 수 있습니다.
퀘스트의 일부는 무생물에서도 인생과 같은 행동을 추구하는 것과 관련이 없습니다.
어떤면에서, 그렇습니다. 우리는 물리적 검토 편지에 종이를 가지고있었습니다 몇 년 전, 많은 공과 스프링의 시뮬레이션에 대해서는 흔들리는 소리와 스프링이 공에서 푹 빠졌고 엎드려있었습니다. 그런 다음 특정 주파수에서 스프링 중 하나를 흔들었고 모든 것이 뒤죽박죽과 훅을 다른 방식으로 함께 묶습니다. 이제 공을 흔들고있는 주파수에서 에너지를 흡수하는 데 더 나은 공진기가 있습니다. 주변 환경에서 에너지를 더 잘 수확하는 법을 배우는 것은 생생한 것처럼 들리는 피드백 과정입니다. 반면에, 당신이 누군가에게 붙잡고“이 흔들리는 공과 샘을 보면 살아있다”고 말했습니다. 그들은 당신을 비웃을 것입니다.
.그래서 이것은 많은 다른 주장이있을 수있는 영토라는 것이 분명합니다. 어떤 사람들은“생명의 근본적인 것은 X를한다”고 말할 수도 있습니다. 그리고 다른 사람은“글쎄요, 삶에 대한 근본적인 것은 그것이 Y를한다는 것입니다.”라고 말할 수 있습니다. 내가 찾은 것은 해당 속성 중 하나에 초점을 맞출 때 언제든지 예제와 반 사례를 찾을 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 자신을 복사하는 것이 무엇을 의미하는지 이해하는 데 충분히 느슨하다면, 퍼지는 불은 자체 코칭 현상입니다. 그러나 화재를 살아있는 것은 그 단어의 영역의 논쟁적인 확장입니다.
우리가 인생이라고 말하는 것은이 모든 다른 것들에 대한이 다형적인 번들입니다. 당신은 자기 복제, 에너지 수확 등을 능가합니다. 각각의 것들을 스스로 연구 할 때, 그것은보다 원시적 인 예를 가진 물리적 현상입니다. 그러나 그 예는 기본 원칙을 더 잘 이해할 수있는 기회입니다.
삶을 이해하려는 많은 물리학 자의 노력은 엔트로피와 같은 열역학에서 아이디어를 불러 일으키는 것 같습니다. 열역학은 전적으로 다른 목적으로 개발 되었기 때문에 불편한 느낌이 듭니다. 열역학적 접근 방식에 결혼하고 있습니까?
역사적 이유로 엔트로피에 대해 이야기해야하며, 우리 가이 용어를 사용하는 방법에 대해 충분히 보수적이라면 여전히 속기로 유용 할 수 있습니다. 내가 지금 옹호하는 것은 우리가 일이 일어날 확률에 대해 이야기하는 이론을 만들려고한다는 것입니다. 그렇습니다. 일이 일어날 수있는 방법의 수를 계산하는 엔트로피가 확률을 결정하는 데 규모에 무게를 두는 것의 일부라는 것은 사실입니다. 그러나 확률에 영향을 미치는 유일한 것은 아닙니다. 따라서 엔트로피가 증가 해야하는지에 대해 이야기하려고하는 것은 매우 산만 해집니다. 나는 그것에 대해 이야기하는 더 좋은 방법은 시스템이 구동되는 방식과 시스템의 변동 소스를 고려할 때 시작점을 고려할 때 가능한 결과가 무엇인지 고려하는 것이라고 생각합니다. 엔트로피는 그곳에서 중요한 것들 중 하나이지만 유일한 것은 아닙니다.
당신은 인생이 설명을 요구한다고 말합니다. 당신은 당신이 하나를 찾았다 고 생각하십니까?
내 연구 라인의 초점은 실험 환경에서“생명 릭”이라고 부르는 것의 다양한 측면을 제어하고 명확하게 표현할 수있는 이론적 원칙을 가진 기능을 개발할 수있는 능력을 개발할 수 있는지에 관한 것입니다. 우리는 우리의 특정한 삶의 예가 어떻게 정리되었는지 정확히 알지 못할 수도 있지만, 어떻게 많은 것들을 일반적으로 모으는 지보기 시작합니다. 이에 대한 출발점은 에너지 수확, 자기 복제 등과 같은 이러한 다른 현상으로 물건을 분리하는 것입니다. 그 각각과 함께 우리는 약간의 진전을 이루었습니다. 할 일이 더 많지만 이야기가 어떻게 모일 수 있는지 볼 수 있습니다.
에너지 수확은 아이디어의 핵심입니다. 당신은 삶의 출현의 주요 측면이 에너지를 소비하여 환경에 적응하는 구조에 달려 있다고 제안합니다. 그것에 대해 자세히 설명해 주시겠습니까?
환경의 영향으로 물질의 수집이 있다고 상상해보십시오. 환경은 본질적으로 에너지의 원천입니다. 나는 그 문제의 구성이 앞으로 어느 시점에서 존재할 가능성이 있는지에 관심이 있습니다. 그 가능성은 부분적으로 도중에 얼마나 많은 추가 에너지가 흡수되고 소산되었는지에 달려 있습니다. 시스템의 전체 역사 과정에서 고도로 소산 한 역사는 결과로 이어질 것입니다.
가능한 결과의 예는 무엇입니까?
예를 들어 설탕을 먹는 자체 코칭 박테리아가있을 수 있습니다. 설탕을 사용하여 다른 사본을 만들어냅니다. 이제 나는 그들 중 두 개를 가지고 있고 설탕을 더 빨리 먹고 4 개를 만들고 설탕을 더 빨리 먹습니다. 따라서 화학적 소산은 가능한 결과를 향해 가속화되고 있습니다. 즉, 미래에 과거보다 더 많은 박테리아가 있다는 것입니다. 공과 스프링도 그렇게 작동합니다. 물질 조합이있는 공간을 탐색하는 긍정적 인 피드백 프로세스입니다. 에너지 원이 있습니다. 그리고 시스템을 통한 에너지의 흐름은 더 나은 에너지 흡수기를 찾는 긍정적 인 피드백 관계로 이어지고 더 많은 에너지를 흡수하는 데 도움이되면 또 다른 더 나은 에너지 흡수 상태를 찾습니다.
소산 적응에 대한 일반적인 아이디어는 무엇입니까?
긍정적 인 피드백 프로세스가 있습니다. 나는 과거에 에너지를 흡수하는 데 능숙한 과거의 상태에 있었고 다시 돌아올 수없는 특정 방향으로 돌이킬 수 없게 만들었 기 때문에 특정 장소에 있습니다. 그것은 그 점수를 남겼습니다. 따라서 소산 적 적응을 가진 일반적인 아이디어는 시스템의 현재 상태가 과거에 많은 에너지를 흡수하기 위해 어떻게 특별한 상태에 있어야하는지에 대한 서명을 보유한다는 것입니다. 그것은 내가 결과적으로 내 모양을 바꾸는 데 도움이되었습니다. 때로는 시간이 지남에 따라 에너지 흡수가 증가하고 때로는 시간이 지남에 따라 에너지 흡수가 멸종됩니다. 그리고이 두 가지는 생명과 같은 행동의 다른 측면 인 매우 눈에 띄는 지문을 남길 수 있습니다.
그리고 우리는 이것을 생물학적 실험에서 볼 수 있습니까?
나는이 아이디어를 아직 살아있는 세포와 같은 것에 엄격하게 적용 할 수 없었습니다. 확실히 실험은 아니라 이론적 모델도 마찬가지입니다. 생물학적 맥락에서 일을 끝내기 위해 훨씬 더 지저분하고 복잡합니다. 그러나 나는 그런 종류의 실험을하는 것이 먼 길이라고 생각하지 않습니다. 일반적으로 생물학 자에게 살아있는 세포를 보여 주면“보라, 환경이하는 일에 어떻게 반응하는지 매우 똑똑한 곳에서 행동하고있다”고 기본적 가정은“생물학에 대해 아직 이해하지 못하는 것이있다”는 것입니다. 실험의 설계는 매우 신중하게 수행해야합니다.
아직 생물학을 사용할 수 없다면 이러한 아이디어를 탐색하는 데 무엇을 사용할 수 있습니까?
예를 들어, 다른 조건 하에서 세포로 자체 구성하는 막없는 방울이 있습니다. 그들은 셀이 다른 기능적 요구에 반응하는 데 도움이되는 매우 플라스틱과 유연한 특성을 가지고있는 것 같습니다. 생물학자는“아, 자연 선택의 이온에서 나온 진화 능력을 모두 가지고있어 그것이하는 일을 더 좋고 더 좋게 만듭니다.”라고 말할 수 있습니다. 그러나 이와 같은 모든 종류의 응답에는 과거에서 모두 배운 것처럼 자체 프로그램이 있다고 상상하기가 어렵습니다. 생물학적 시스템에서 이러한 종류의 출현 적응 행동에 관심이있는 실험 생물 학자 목록이 점점 커지고 있습니다.
이 라인을 따라 어떤 종류의 실험을하고 있습니까?
우리는 원시 비 생물 적 사례를 다루고 있습니다. 우리 가보고있는 곳은 "활동적인 물질"이라고합니다. 화학 연료를 씹는 단백질과 서로의 결합 및 결합을 포함 할 수 있습니다. 그러나 더 큰 물체로도 할 수 있습니다. 조지아 테크 (Georgia Tech)에서 공동 작업을 통해 로봇 떼와 함께이 작업을 수행합니다. 표면에 특수 코팅이있는 "콜로이드 입자"의 예도 있습니다. 그들은 화학 제트 팩이 거의 없습니다. 그리고 그들은 이미 정말 흥미로운 집단 행동을 보여줍니다. Active Matter는 멋진 실험베이스 캠프입니다. 당신은 살아있는 세포를 이해하려고 시도 할 필요가 없으며, 다른 모든 것 외에도 유기체 수준에서 자연 선택의 모든 영향을 미칩니다. 우리는 단지 더 원시적 인 상호 작용 단백질의 수프와 같은 것들의 집단적 행동을 연구 할 수 있습니다.
모든 생명은 불에 있습니다 그래도 여전히 오랫동안 찾는 삶의 기원은 아니에요?
사실 :채워야 할 것이 더 많습니다.이 책을 읽고“음, 여러분은 다른 종류의 생명 균열과 그들이 어떻게 나타날지 이야기했지만, 우리가 알 수있는 삶의 시작부터 끝까지 전체 이야기와 같은 것은 아닙니다.” 어쩌면 우리는 자기 복제기가 어떻게 나타나기 시작할 수 있는지, 주변 환경이나 행동을 정확하게 예측하여 환경의 패턴에 반응하는 예측 메커니즘을 이해할 수 있습니다. 그리고 아마도 에너지 수확은 우리가 이해할 수있는 출현 일 것입니다. 따라서 프리 바이오 틱 상황을 상상하는 방법에 대한 우리의 감각을 확실히 다시 교환하고 주변에있는 것과 함께 성취하기가 어렵거나 쉬운 일에 대해 생각합니다. 그러나 아니요, 블로우 블로우 스토리를 말하는 것과 같은 것은 아닙니다. 설득력 있고 테스트 할 수있는 이야기에서 그 수준의 세부 사항을 찾고있는 사람은 잠시 기다려야 할 것입니다. 그런 종류의 역사 거리에 대한 법의학을하는 것은 매우 어렵습니다.
생명의 기원을 다루려고 시도하는 다음 단계는 무엇입니까?
단기적으로, 올바른 종류의 패턴에 따라 순진한 물질이 컴퓨팅 및 학습 행동을 보여줄 수 있다는이 아이디어를 얼마나 멀리 추진할 수 있는지에 관한 것입니다. 저는 지금 조지아 테크의 Dan Goldman과 로봇 떼를 통제하려는 노력의 일원 인 일부 공동 작업자와 함께 지금 당장 그렇게하려고 노력하고 있습니다. 우리는 그 봉투를 밀고 그런 종류의 효과를 위해 흡연 건을 보여주고, 실험실에서 테스트하고 경험적으로 입증 될 수있는 것을 만들고 싶습니다. 그것은 물리적 원리를 매우 확고한 기반에 놓을 것입니다. 우리가 그런 식으로 인상적인 결과를 얻을수록, 이론의 더 넓은 영향을 이해하고 그것을 다른 것들로 다시 묶기위한 노력을 더 많이 배출 할 수있을 것입니다. 솔직히 말해서, 인생이 어떻게 결합되는지에 대해 이야기하기 시작하는 방법에 대한 더 넓은 질문은 예측하기가 더 어려운 것입니다. 나는 아직 어떤 길을 보는지 알 수 없다고 주장하지 않습니다.
당신의 책을 특히 흥미롭게 만드는 한 가지는 과학에 전적으로 초점을 맞추는 것이 아니라 종교적 이야기, 특히 히브리어 성경의 모세의 이야기를 과학적 이야기를 짜는 것입니다. 당신이 그렇게하고 싶은 이유는 무엇입니까?
생명의 기원이나 살아있는 것과 그렇지 않은 것 사이의 경계에 대해 이야기하는 것은 과학적으로 이해할 수있는 것의 좁은 영역에 있지 않은 더 넓은 질문이 포함됩니다. 나는 그것에 대해 모래에 머리를 붙이고 싶지 않았다. 과학적으로 그들에 대해 추론하면 일이 어떻게 작동하는지 이해하고 싶습니다. 그러나 나는 또한 다른 관심사를 가진 인간입니다. 나는 종교적 유대인을 실천하는 사람입니다. 저는 정직한 정통 랍비입니다. 저는 이런 것들에 대해 매우 깊이 관심을 가지고 있습니다. 그래서 나는 과학적 아이디어를 거기에 두는 어리석은 느낌이 들었지만,이 중 일부가 의미하는 바에 대한 더 많은 관점을 포함하는 더 큰 대화에 대해 내 자신의 의견을 제시하지 않을 것입니다. 이 책을 쓰기로 결정했을 때, 나는 율법을보고 과학에 대해 이미 생각하고있는 것에 반응하는 해설을 찾을 수 있는지 확인하고 싶다는 것을 빨리 깨달았습니다. 나는 그 관점에서 삶과 삶의 경계를 고려할 수 있다고 생각하며, 본문은 그러한 생각을 분명히 포함한다고 주장 할 것입니다.
.당신은 우리 자신을 이해하려는 우리의 모든 다른 관점을 포함시키는 것이 중요하다고 생각하십니까?
과거에 일어난 일에 대한 질문은 지분이 낮은 질문이 아니라는 것이 분명합니다. 당신은 사람들이 역사와 매우 감정적 인 분쟁에서 사람들이 선사 시대 또는 우주론에 대해 이야기하는 방식을 알 수 있습니다. 궁극적으로, 이것은 내가 율법에서 배운 것입니다. 과거를 묘사하는 방법은 이데올로기 적으로 중립적이지 않습니다. 당신이 우리가 누구인지, 어디에서 왔는지에 대해 이야기하는 방식은 사람들에게 중요합니다. 그래서 저는 과거에 대해 이야기하는 데 필요한 의미의 틀을 제거하고 싶지 않습니다. 기본 분야 나 프리 바이오 틱 화학 반응과 같은 개념을 포함하는 프레임 워크를 가질 수는 없습니다.
.나는 때때로 근본적인 물리학 자들이 우리가 끝났을 때의 개념을 강화한다고 생각합니다. 우리는 줄에 대해 이야기 할 것입니다. 그리고 그것은 모든 것이 될 것입니다. 그러나 우리는 Coulomb의 법칙과 Schrödinger 방정식으로 시작한다면 세계의 흥미로운 현상을 설명 할 수 없다는 것을 이미 알고 있습니다. 작동하지 않습니다. 다른 언어가 필요합니다. 우리는 확실히 그들 중 적은 수를 갖지 않아야합니다. 물리와 생물학의 차이점은 그들이 같은 세상에 대해 이야기하기위한 다른 언어라는 것입니다. 다른 모든 것을 대체하거나 바로 사용하는 한 언어를 찾는 것은 실수입니다. 내가 사람에 대해 이야기하고 원자 모음으로 볼 수 있다는 사실은 경제, 도덕적 존재, 또는 관계에 참여하는 사람으로서 그 사람에 대해 이야기 할 수 있다는 사실을 대체해서는 안됩니다. 이러한 다른 의미의 틀은 중요하며, 우리는 그들을 잡고 그들을 붙잡고 그들을 주장해야합니다.
우리의 기원을 해결하는 것보다 우리의 기원에 관한 문제를 씨름하는 것이 더 중요합니까?
이것은 우리가 소진하기를 바라는 대화가 아닙니다. 우리가 정렬했다고 생각하는 사람들은 어떤 식 으로든 잘못 인도되어 있습니다. 사람들은 지적 정직, 다른 언어로 정중하게 이야기하고 그 언어를 서로 순서대로 공유해야합니다. 그것이 우리가 이해하는 방법입니다.
Michael Brooks는 박사 학위를 보유하고 있습니다. 물리학 및 의 저자입니다 양자 점성가의 핸드북.
이 문제에서 Jeremy England의“물리학이 삶이 무엇인지 말할 수없는 이유”를 읽습니다.
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